Question

下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置．

请回答下列问题：
（1）图中标有①的仪器名称是    ．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置    （填字母序号），反应的化学方程式为    ；实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是    ．
（3）欲使用E装置用排空气法收集二氧化碳，则气体应从    （填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从    （填“a”或“b”）端通入．
（4）某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种．为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g．

下列关于气体X成分的分析中，正确的是    ．
A．一定没有二氧化碳        B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷            D．可能含有氢气和一氧化碳．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据常见的化学仪器的名称进行分析解答．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型制取气体，据此确定发生装置；由加热高锰酸钾制取氧气的反应原理写出反应的化学方程式；C是用注射器添加液体，然后考虑注射器的优点进行分析解答；
（3）依据二氧化碳的密度比空气大，氧气的密度比水小分析解答；
（4）根据各装置的作用进行分析，①装置可以检验是否含有二氧化碳，碱石灰能吸收水分和酸性气体，浓硫酸是用来吸收水分的，氢氧化钠溶液用来吸收二氧化碳．装置①中无明显变化，排除了CO₂；装置③增重1.8 g，说明生成了1.8g水；装置④增重2.2 g，说明生成了2.2g二氧化碳；根据水和二氧化碳的质量可计算出碳、氢元素的质量比，进而可以确定气体X的组成．
解答：解：（1）图中仪器是试管；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，应该选用的发生装置是A；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；装置C滴加液体的仪器是注射器，用注射器代替长颈漏斗，可以使滴加的液体随加随停，控制产生气体的速率，同时节约药品；
（3）二氧化碳的密度比空气大，所以气体应从a管进入，将空气挤压到集气瓶上部排出；氧气的密度比水小，所以应从b管进气，将水挤压到集气瓶底部排出；
（4）A、气体X通过澄清石灰水时无明显变化，说明一定不含二氧化碳，分析正确；
B、该气体燃烧后生成水和二氧化碳，装置③增重1.8 g，说明生成了1.8g水，1.8g水中氢元素的质量为：1.8g××100%=0.2g；装置④增重2.2 g，说明生成了2.2g二氧化碳，碳元素的质量为2.2g××100%=0.6g，气体X中C：H=0.6g：0.2g=3：1；CH₄中C：H=12：4=3：1；故X的组成可能是①只有甲烷，②可能含有氢气和一氧化碳，③可能同时含有甲烷、氢气和一氧化碳．通过以上分析，此项错误；
C、通过B的分析，此项分析正确；
D、通过B的分析，此项分析正确；
故选ACD．
故答案为：（1）酒精灯；长颈漏斗；
（2）A；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；节约药品；可以控制滴加液体的速度，进而控制反应速率；
（3）a；b；
（4）ACD．
点评：解答本题时要熟练掌握实验室中制取氧气的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据，并能分析装置作用，依据数据分析气体的组成．